JPH11281213A - 空気調和機の除霜制御装置 - Google Patents

空気調和機の除霜制御装置

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JPH11281213A
JPH11281213A JP10080856A JP8085698A JPH11281213A JP H11281213 A JPH11281213 A JP H11281213A JP 10080856 A JP10080856 A JP 10080856A JP 8085698 A JP8085698 A JP 8085698A JP H11281213 A JPH11281213 A JP H11281213A
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JP
Japan
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compressor
heat exchanger
air conditioner
defrosting
current
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Application number
JP10080856A
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English (en)
Inventor
Yoshifumi Matsumoto
嘉文 松本
Kenichiro Miura
賢一郎 三浦
Shizuo Ootaki
▲しず▼雄 大▲たき▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 暖房運転時の除霜運転は室内の暖房機能を妨
げる機能であるため、不必要な除霜運転は避けなければ
ならない。従来の温度センサーによる着霜,除霜の検出
方法では、その検知に限界がある。また、温度センサー
は熱的変化が激しく、また水分の影響も受ける室外熱交
換器に取り付けられているため、その耐久性や信頼性が
問題とされている。 【解決手段】 従来の室外機熱交換器の温度センサーに
よる着霜,除霜の検知方法を廃止し、圧縮機の運転周波
数,運転電流、および運転時間を検出して室外機の熱交
換器の着霜および除霜の終了を検知するようにしたもの
である。従って、温度センサーが不要になるとともに、
正確な着霜の検知が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は除霜運転機能を有
するヒートポンプ式空気調和機の除霜制御に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来の一般的なヒートポンプ式空気調和
機の暖房運転時の冷凍サイクル図を図2に示す。
【0003】空気調和機が暖房運転をしているとき、冷
凍サイクル内の冷媒ガスは圧縮機103→室内機熱交換
器104→キャピラリーチューブ105→室外機熱交換
器106→圧縮機103の順に熱交換を行いながら移動
する。暖房運転中に外気温度が低い場合、室外機101
の熱交換器106に着霜が生じると、その室外機熱交換
器106の効率低下を招き、暖房能力を低下させる原因
になるため、除霜運転機能を働かせるようになってい
る。
【0004】この除霜に対しては、室外機熱交換器10
6の着霜状態を検知する必要がある。その方法として、
従来は温度センサー110を室外機熱交換器106に取
り付け、その温度を検出する方法が取られてきた。室外
熱交換器106の温度が低下し、かつ、その低下状態が
所定時間継続することで、その熱交換器の着霜を検知し
ていた。同様に、除霜運転の終了についても、温度セン
サー110により室外熱交換器106の温度を検出し、
その温度が上昇し、かつ、その上昇状態が所定時間継続
することを条件とし、その熱交換器の除霜終了を検知し
ていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本来、暖房運転時の除
霜運転は室内の暖房機能を妨げる機能であるため、不必
要な除霜運転は避けなければならない。従来の温度セン
サー110による着霜の検出方法では、室外機熱交換器
106の温度がある温度以下になるだけで着霜と判断す
る場合が出てくる。実際は、外気温が低い場合でも着霜
が起こらない場合もある。たとえば外気温が低くても湿
度が低ければ着霜は起こらないため除霜運転の必要がな
い。このように、温度センサーによる着霜の検知には限
界がある。
【0006】また、温度センサー110は熱的変化が激
しく、また着霜などといった水分の影響も受ける室外機
熱交換器106に取り付けられているため、その耐久性
や信頼性が問題とされている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、圧縮機の運転周波数,運転電流、および運転
時間の3つの要素から室外機の熱交換器の着霜を検出す
るようにしたものである。
【0008】これにより、従来の温度センサーによる着
霜の検出方法では限界があった着霜検知を正確に行うこ
とができる。
【0009】
【発明の実施の形態】ヒートポンプ式空調機の室外機熱
交換器に着霜が生じると室外熱交換器機の効率低下が起
こり、暖房能力を低下させ室内の温度が上昇しなくな
る。そのため暖房能力を上げるために圧縮機の運転周波
数は上昇する。しかし、室外機で熱交換が行われないた
め冷凍サイクル内の冷媒圧力が上がらず、圧縮機の運転
電流はあまり上昇しない。
【0010】請求項1に記載の発明は、上記特性を利用
し、暖房運転時の圧縮機の運転周波数と運転電流,運転
時間の3つの要素から室外機の着霜を検知し、除霜運転
を行うようにしたものである。請求項2,3はその除霜
運転の開始条件を示したものである。
【0011】請求項4の構成は前記特性を利用し、請求
項1と同様、除霜運転時の圧縮機の運転電流,運転時間
の3つの要素から室外機の除霜の終了を検知するように
したものであり、請求項5,6はその除霜運転の終了条
件を示したものである。
【0012】以下に本発明を図1を参考に説明する。図
1は本発明のヒートポンプ式空気調和機の冷凍サイクル
の略図である。
【0013】図1において室外機1には交流電源7より
室内機2を通って供給される交流電圧を直流電圧に変換
する整流器8およびその整流器8より出力される直流電
圧Vdcを再び交流電圧に変換し、圧縮機3に供給する
インバータモジュール9を配している。インバータモジ
ュール9は、圧縮機3へ周波数F、相間電圧Vmを供給
するほかに、圧縮機3の運転電流Imおよび運転時間t
を検出できる機能を持たせた構成になっている。
【0014】本構成では、暖房運転を開始してから所定
時間t経過後、室外機1の熱交換機6に着霜が始まると
室外熱交換器6の効率低下が起こり暖房能力を低下さ
せ、室内の温度が上昇しなくなるためインバータモジュ
ール9は暖房能力を上げるため圧縮機3に供給する電圧
Vmおよび周波数Fを上昇させる。しかし、熱交換が行
われないため冷凍サイクル内の冷媒圧力が上昇せず、圧
縮機3の運転電流Imは上昇しないという状態が発生す
る。その状態をインバータモジュール9が検出した場
合、室外熱交換器6に着霜が発生していると判定し、除
霜運転を開始する。この構成により、従来の温度による
着霜の検出方法よりも正確に検出が可能となる。
【0015】次に、その着霜の条件について説明する。
暖房運転の開始後t1時間以上経過したときの圧縮機3
の運転周波数がf1以上であり、その運転電流がi1以
下であることを、インバータモジュール9が検出した時
を室外機熱交換器6の着霜と判定し、除霜運転を開始す
る。
【0016】さらに、暖房運転の開始後t1時間以上経
過したときの圧縮機3の運転周波数がf1以上であり、
運転電流がi1以下である状態で暖房運転がt2以上継
続された状態をインバータモジュール9が検出した状態
を着霜と判定するようにすると、より正確な着霜の検知
が可能となる。
【0017】逆に、除霜運転終了の検出については、除
霜運転を開始してからの所定時間t経過後、室外機熱交
換器6の除霜が終了すると冷凍サイクル内の冷媒圧力が
上昇するため、圧縮機3の運転電流Imが上昇する。こ
の状態をインバータモジュール9が検出することで室外
熱交換器6の除霜終了の検知が可能となる。
【0018】次に、その除霜運転終了の条件について説
明する。除霜運転の開始後t3時間以上経過したときの
圧縮機3の運転電流がi2以上であることを、インバー
タモジュール9が検出した時を室外機熱交換器6の除霜
終了と判定し、除霜運転を終了する。
【0019】さらに、除霜運転の開始後t3時間以上経
過したときの圧縮機3の運転電流がi1以上である状態
で除霜運転がt4以上継続された状態をインバータモジ
ュール9が検出した時を除霜運転終了と判定することに
より、より正確な除霜終了の検知が可能となる。
【0020】
【発明の効果】上記から明らかなように、請求項1〜3
に記載の発明は圧縮機の運転周波数,運転電流,運転時
間という3つの要素から暖房運転時の着霜を検知するも
ので、従来室外機の熱交換器に取り付けられていた着霜
を検出するための温度センサーが不要で、かつ精度の高
い検知が実現できる。
【0021】請求項4〜6に記載の発明は圧縮機の運転
周波数,運転電流,運転時間という3つの要素から暖房
運転時の除霜の終了を検知するもので、従来室外機の熱
交換器に取り付けられていた温度センサーでは得られな
い精度の高い検知が実現できる。
【0022】また本発明はマイクロコンピュータなどで
安価に実施することができ、従来の温度センサーを用い
たものに比べ、コストダウンが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のヒートポンプ式空気調和機の概略図
【図2】従来のヒートポンプ式空気調和機の暖房運転時
の冷凍サイクル図
【符号の説明】
1 室外機 2 室内機 3 圧縮機 6 室外熱交換器 9 インバータモジュール

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機および熱交換器を配し、暖房運転時
    に室外熱交換器の着霜を除去するための除霜運転機能を
    有するヒートポンプ式空気調和機において、前記圧縮機
    の運転電流を検出できる運転電流検出手段を有し、除霜
    運転の開始時期を前記圧縮機の運転時間と運転周波数と
    前記電流検出手段で検出した電流値で検知することを特
    徴とした空気調和機の除霜制御装置。
  2. 【請求項2】運転時間が所定値t1を越え、かつ運転周
    波数が所定値f1以上であり、かつ運転電流が所定値i
    1以下である時に、除霜運転に入るようにしたことを特
    徴とする請求項1記載の空気調和機の除霜制御装置。
  3. 【請求項3】運転周波数が所定値f1以上であり、かつ
    運転電流が所定値i1以下の状態を所定時間t2継続し
    た時に、除霜運転に入るようにしたことを特徴とする請
    求項1記載の空気調和機の除霜制御装置。
  4. 【請求項4】圧縮機および熱交換器を配し、暖房運転時
    に室外熱交換器の着霜を除去するための除霜運転機能を
    有するヒートポンプ式空気調和機において、前記圧縮機
    の運転電流を検出できる運転電流検出手段を有し、除霜
    運転の終了時期を除霜運転の運転時間と前記圧縮機の運
    転周波数と前記電流検出手段で検出した電流値で検知す
    ることを特徴とした空気調和機の除霜制御装置。
  5. 【請求項5】除霜運転中に除霜運転の運転時間が所定値
    t3を越え、かつ圧縮機の運転電流が所定値i2以上に
    なった時に、除霜運転を終了するようにしたことを特徴
    とする請求項4記載の空気調和機の除霜制御装置。
  6. 【請求項6】除霜運転中に圧縮機の運転電流が所定値i
    2以上の状態を所定時間t4以上縦続した時に、前記除
    霜運転を終了するようにしたことを特徴とする請求項4
    記載の空気調和機の除霜制御装置。
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